IT Support for Precision Agriculture file•SISTEM PERTANIAN •Keragaman Temporal •Perbedaan...
Transcript of IT Support for Precision Agriculture file•SISTEM PERTANIAN •Keragaman Temporal •Perbedaan...
IT Support for Precision Agriculture 1
21/05/2013
1
IT Support for Precision Agriculture
by:
Kudang B. Seminar, PhD
Copyright 1996-98 © Dale Carnegie & Associates, Inc.
21/05/2013
2
What is Information Technology (IT)…?
Teknologi elektronik untuk
mengumpulkan, menyimpan, men
golah, menampilkan dan
menyebarkan informasi.
A Dictionary of Information Technology and Computer Science (Gunton, 1993).
21/05/2013
3
Sub-systems of IT
Computer
Technology
Telecommunication
Technology
IT
21/05/2013
4
What is Precision Agriculture ?
Suatu usaha pertanian dengan
pendekatan dan teknologi yang
memungkinkan perlakuan yang teliti
(precise treatment) terhadap rantai
agribisnis dari hulu (onfarm) sampai
ke hilir (off farm).
IT Support for Precision Agriculture 2
21/05/2013
5
Model UmumPrecision Agriculture
Bio-Process
Control System
Decision Making
Bio- Products
Related Values
Timely &
Conditionally
Valuable Data
Environment
Related Values
Tecnolo
gy of
specific
bioprod
ucts
Agro-products
21/05/2013
6
21/05/2013
6
Why Precision Agriculture?
•Agro-
Products
•High-
Quality •High Added-
Value
•Adequate
Quantity
•On-time
Delivery
•Food
Security &
Safety
21/05/2013
7
Complex behavior
Why IT Support for Precision
Agriculture
Non-Life
Systems
LifeSystems
Simple behavior
Involve geneticsDo not involve genetics
AutonomousNon-autonomous
CNC BDA
(Computer Numerical Control) (Biosistem-Derived Algorithm)
Fuzzy control
Neural Network
Genetic algorithm
Photosynthetic algorithm
Immune system algorithm
Expert system
Finite Element System
FractalsPattern recognition
21/05/2013
85/21/2013 8
Precision Agriculture (on Farm)
IT Support for Precision Agriculture 3
21/05/2013
9
•INFORMASI •TEKNOLOGI
•Identifikasi
•Analisis
•Pengelolaan
•Keuntungan Maksimum
•Berkelanjutan
•Ramah Lingkungan
•Keragaman Spasial
•SISTEM PERTANIAN
•Keragaman Temporal
•Perbedaan mendasar antara precision farming dan conventional farming
yaitu masalah keragaman (variability).
Map-based VRA : Metode ini mengatur laju aplikasi (application rate) bahan
berdasarkan informasi peta elektronis sifat lahan.
Sensor-based VRA : Metode ini menggunakan data real-time sensors peta laju
aplikasi untuk mengontrol secara elektronis operasi-
operasi site-specific field.
PENGAMBILAN
CONTOH TANAH
Metode Grid Centre • Metode Grid Cell
•Tiap contoh tanah diambil pada kedalaman :
•0 - 20 cm tiap Grid mewakili sub-contoh pada radius 8 meter
•Pengambilan contoh tanah berlapis dilakukan pada kedalaman :
• 0 - 10 cm
10 - 20 cm
• 20 - 40 cm
•Tiga titik mewakili 30-40 hektar.
Peta Aplikasi Koreksi Lahan Peta Perlakuan Seragam
IT Support for Precision Agriculture 4
PENENTUAN
JADWAL TANAM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Jadwal tanam ditentukan dengan
berlandaskan pada data rata-rata curah
hujan bulanan, dengan tujuan :
• Memastikan ketersediaan air selama
budidaya tanaman.
• Menghindari kerugian akibat kondisi
kritis pada tahapan pertumbuhan
tertentu.
• Memastikan jadwal panen sesuai
dengan kondisi yang diharapkan.
JADWAL TANAM
Lahan tergenang
Tanam Jagung
Tanam Padi Gogo
Tanam Kedelai
Aplikasi Herb. Glifosat
PENANAMAN
•Jarak tanam ditetapkan dengan berbagai pertimbangan :
- Kemudahan operasional ALSIN
- Karakteristik Lahan
- Target Panen
PEMUPUKAN DAN PEMBERANTASAN HAMA
IT Support for Precision Agriculture 5
PEMANENAN Pemilihan Presisi Lahan Pertanian
•5/21/2013•18
Aplikasi
Pemberantasan
Gulma
•5/21/2013 •19
Identifikasi Kepadatan Serangan Gulma
•5/21/2013 •20
IT Support for Precision Agriculture 6
Peta Perlakuan
•5/21/2013 •21
•Peta Perlakuan
•Keterangan
•Perbandingan Penggunaan Herbisida
•Kelas 4 (0.02017 L/detik)
•Kelas 3 (0.01917 L/detik)
•Kelas 1 (0.00000 L/detik)
•Kelas 2 (0.01417 L/detik)
Perlakuan 1 Perlakuan 2
0.756 Liter 0.649 Liter
•Dapat mengurangi herbisida hingga 14%
Pengembangan dan Implementasi
Sistem Cerdas untuk Nutrient
Manager pada Tanaman Padi Sawah
berbasis Precision Farming
Zulkifli Zaini
IRRI Representative for Indonesia
PHSL memungkinkan petani memupuk tanaman
padi sesuai kebutuhan tanaman dan kondisi
setempat untuk meningkatkan hasil gabah dan
pendapatan petani
Apa yang dimaksud dengan PHSL?
+NPK +PK +NK +NP
PupukLengkap
-N -P -K
Teknik Petak
Omisi untuk menduga
kebutuhan
tanaman akan pupuk P atau K
Mengapa PHSL diperlukan?
Petani kita seringkali
memberikan pupuk:
Salah waktu
Salah dosis
Salah jenis
IT Support for Precision Agriculture 7
Hasil panen PHSL
400 kg / ha / MT lebih tinggi daripada hasil pemupukan cara petani
Hasil Penelitian
PHSL Indonesia - Filipina –
Thailand - Vietnam - India
Bagaimana PHSL bisa memberikan
keuntungan bagi petani padi?2. Mengatur takaran pemberian pupuk sesuai dengan target hasil
terbaik yang pernah dicapai di lokasi tersebut.
Pupuk Pupuk
= =
Pupuk
GabahGabah Gabah
=
3. Mengatur takaran pupuk P dan K berdasarkan informasi sisa tanaman dan pupuk organik yang diberikan
IT Support for Precision Agriculture 8
•5/21/2013 •29
Precision Agriculture (off
farm)
Sortasi berbasis TI
Sortasi
Manual
Standar Mutu Tomat
Green Breakers Turning Pink Light Red Red
Fase HijauFase Masak
Hijau
Fase Pecah
WarnaFase Matang
•5/21/2013 •Kudang B. Seminar
•30
Identification of Crop Canopy Area
5/21/2013 Kudang B. Seminar
31
Identification of relation between
environmental factors and crops growth
5/21/2013 Kudang B. Seminar
32
EI = 95%
APD = 1.3%
0
200
400
600
800
0 200 400 600 800Actual diameter-canopy ratio (cm
2/cm)
Pre
dic
ted
dia
met
er-
can
op
y r
atio
(cm
2/c
m)
Comparative graph between predicted and
actual canopy-diameter ratio
IT Support for Precision Agriculture 9
5/21/2013 Kudang B. Seminar
33
Optimization of controlled variables
5/21/2013 Kudang B. Seminar
34
Added nutrient volumes with 9
treatments during 15 days
•0
•200
•400
•600
•800
•1000
•1200
•0 •5 •10 •15
•Days
•Ad
de
d n
utr
ien
t vo
lum
e (m
l)
•Treatment 1
•Treatment 2
•Treatment 3
•Treatment 4
•Treatment 5
•Treatment 6
•Treatment 7
•Treatment 8
•Treatment 9
5/21/2013 Kudang B. Seminar
35
Temperature, humidity and irradiation
observation within greenhouse for 15 days
20
40
60
80
100
0 5 10 15Days
Tem
p (
oC
), H
um
idit
y (
%)
0
100
200
300
400
500
600
700
Irra
dia
tio
n (
w/m
2)
TemperatureHumidityIrradiation
5/21/2013 Kudang B. Seminar
36
0
200
400
600
800
0 5 10 15Days
Rati
o c
an
op
y-s
tem
dia
mete
r(cm
2/c
m)
Treat 1
Treat 2
Treat 3
Treat 4
Treat 5
Treat 6
Treat 7
Treat 8
Treat 9
The observed values of ration canopy-stem
diameter with 9 treatments for 15 days.